Viết mô hình tham chiếu cho arbiter round-robin

Kỹ sư DV hiếm khi viết RTL, nhưng viết mô hình tham chiếu (reference model) gần như hằng ngày: một đoạn code mức cao, đơn giản tới mức có thể tin là đúng, để so với DUT. Bài này viết mô hình cho một arbiter round-robin 4 requester. Testbench sẽ so nó với một arbiter RTL thật, chạy song song.

class rr_model;
  function new();                                  // trạng thái đầu: requester 0 ưu tiên cao nhất
  function bit [3:0] arbitrate(bit [3:0] req);     // một lượt: trả grant one-hot (hoặc 0), cập nhật trạng thái
  function void reset();                           // về trạng thái đầu
endclass

Luật round-robin:

• Requester vừa được cấp quyền xuống ưu tiên thấp nhất ở lượt sau. Thứ tự ưu tiên bắt đầu từ requester ngay sau nó, vòng quanh 0…3.
• Lượt đầu tiên (và sau reset()): thứ tự ưu tiên là 0, 1, 2, 3.
• req = 0 thì grant = 0 và thứ tự ưu tiên giữ nguyên.

Ví dụ req = 4'b1111 liên tục cho grant 0001, 0010, 0100, 1000, 0001… Với req = 4'b0101 liên tục: 0001, 0100, 0001, 0100…